El amoniaco para su uso en motores de combustión, ¿una opción real para el futuro?

Con el calendario marcando el año 2035 en rojo como fecha límite en muchas regiones, como Europa, para la prohibición de vender vehículos con motor de combustión, las investigaciones no cesan en búsqueda de alternativas más allá de los coches eléctricos.

Buena parte de los estudios y los trabajos que se están realizando intentan emplear la tecnología ya existente con los motores de combustión. Metanol, hidrógeno, e-fuels, combustibles sintéticos... son algunas de las opciones sobre las que ya se trabaja o que ya son realidad.

Pero, ¿y el amoniaco? Este potente producto de limpieza doméstico, utilizado también para fertilizar suelos, limpiar textiles, desengrasar, desinfectar, eliminar malos olores, elaborar fármacos… podría también tener un uso adicional en el futuro: como sustituto de los combustibles fósiles.

GAC y Toyota ya han dado el primer paso

Tenemos un antecedente importante y que es ya, de alguna forma, una realidad. Se ha desarrollado en China, de la mano del grupo Guangzhou Automobile/GAC y teniendo como socio a la mismísima Toyota. El año pasado presentaron el primer motor del mundo capaz de funcionar con amoniaco, encontrando una forma de usarlo en la industria de los automóviles de pasajeros.

El amoniaco parece encajar mejor en otros tipos de transporte como nueva solución energética, como los barcos o camiones, pero se están realizando esfuerzos para que pueda ser empleado en el transporte de pasajeros.

Aquí, no obstante, las investigaciones se encuentran con diversas dificultades, como el manejo del amoniaco y la falta de infraestructura de repostaje. «El amoniaco es extremadamente difícil de manejar», aseguraba Colin McKerracher, jefe de análisis de transporte y automoción de BloombergNEF.

Universidades como la de Sophia de Tokio están trabajando para hacer que el amoniaco pueda quemarse eficientemente dentro de la cámara de combustión de un motor. GAC lo ha conseguido con un motor de 2,0 litros de cilindrada y alcanzando los 163 CV de potencia, además de reducir las emisiones de carbono en un 90 por ciento en comparación con los combustibles convencionales.

El amoniaco es un combustible libre de carbono. Una molécula contiene tres átomos de hidrógeno y uno de nitrógeno. Y ahí viene uno de sus principales problemas: su baja inflamabilidad y las altas emisiones de óxido de nitrógeno.

Buscando el 'remolino' más eficiente

Las investigaciones al respecto buscan, precisamente, conseguir esta inflamabilidad. En las pruebas iniciales llevadas a cabo se empleó el amoniaco mezclado con gasolina, pero el objetivo último es el de usar el amoniaco en solitario, apartado definitivamente los combustibles fósiles.

Gran parte de los esfuerzos de las investigaciones se centran en estudiar la relación entre el sistema de admisión del motor y el del flujo de gas dentro de los cilindros. En el desarrollo de un potencial motor para su uso con amoniaco, se busca aumentar la turbulencia en la toma de admisión, promover la agitación homogénea en la mezcla antes de que llegue a la cámara de combustión.

Esto conseguiría mejorar la propia combustión y reducir las emisiones contaminantes. Los científicos de la universidad japonesa usaron un motor óptico monocilíndrico con pistón de vidrio y empezaron a estudiar en tiempo real el remolino generado, añadiendo además pequeñas partículas de sílice.

Se probaron puertos de admisión en forma helicoidal, los cuales han producido un buen efecto de remolino; otro, con diseño tangencial, necesitaba aún trabajo para lograr los resultados esperados.

«Hemos superado el problema de que el amoniaco es difícil de quemar rápidamente y hemos puesto el combustible en uso en la industria de automóviles de pasajeros», comentó el año pasado Qi Hongzhong, del centro de investigación y desarrollo de GAC. «Vale la pena anticipar su valor para la sociedad y para usos comerciales». Por el momento, los próximos pasos son los de seguir usando estos resultados para estudiar la combustión del amoniaco puro y el mezclado con gasolina en un motor de combustión.

Fuente: AutocarFotos: Freepik